《自然》:研究发现生物进化关键机制
来自伦敦大学学院(UCL)的胚胎学家最近解决了一个困扰科学家一个多世纪的谜题。他们发现了在胚胎发育最初阶段帮助较高级进化生物——包括人类——从低级生物例如鱼类中分离出来的关键机制。以上结果发表在10月10日在线版《自然》上。 在发育早期,很多未分化细胞构成的胚胎首先需要确定如何排列,以最终形成完全发育的身体。这一过程称为“原肠胚形成”。 在这一阶段,细胞分化为3层,第一层是“外胚层”,它最终会形成中胚层和内胚层。在高等脊椎动物(例如哺乳动物和鸟类)中,中胚和内胚层在胚胎中心的轴部产生。但是在低等动物(例如两栖类和鱼类)中,这两个胚层沿着胚胎边缘产生。 利用鸡卵和能反应细胞三维移动的最新成像设备,科学家证明了高等脊椎动物和低等动物之间原肠胚形成的差异。研究小组发现,高等脊椎动物在胚胎中间形成轴的原因在于进化中,它们需要新的“细胞插入”机制。小组同时发现了胚胎用来控制这些细胞移动的分子。 关于......阅读全文
“垃圾DNA”掌控胚胎发育的命运
在胚胎发育中,胚层形成过程决定何种细胞成为何种器官,Sanford-Burnham研究所的研究人员发现在这一过程中microRNA具有至关重要的作用。 胚胎发育是一个奇妙的过程,由一个初始细胞就能发育成为整个生命体。毫无疑问,胚胎发育是一个受到严格调控的过程,该过程中的一切都必须在正确的时
心脏类器官可模拟胚胎心脏发育
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517628.shtm
猕猴早期胚胎发育研究获进展
日前,中科院昆明动物所郑萍课题组与中科院马普计算所韩敬东课题组合作,研究揭示了 非人灵长类动物(如猕猴)较小鼠更适合于研究人类早期胚胎发育调控机制。该成果在线发表《基因组研究》。 已知灵长类的早期胚胎与小鼠比较,具更高的染色体异常发生率及胚胎发育失败率,但机制并不清楚。 科研人员绘制了首个
干细胞模型再现人类胚胎早期发育
科技日报北京12月2日电 (记者张梦然)据英国《自然》杂志2日发表的一项研究,科学家用人多能干细胞建立了一个模型,可用来研究人类胚胎植入子宫的过程。人胚状体(blastoid)是模拟早期人类胚胎的结构,在研究中能准确再现人类胚胎早期发育的关键阶段,包括黏附在体外子宫细胞上。该模型或有助于推进我们对人
Science:灵长类动物胚胎发育之谜
原肠胚形成(gastrulation)是发育中的里程碑事件,它涉及早期胚胎发生中出现的一系列复杂的分子、物理和能量重塑转变。不同物种间的这种转变过程各不相同,导致地球上动物形态的多样性。由于技术和伦理上的限制,灵长类动物原肠胚形成的分子和细胞机制尚不清楚。缺乏处于原肠胚形成阶段的灵长类动物胚胎样
干细胞模型再现人类胚胎早期发育
据英国《自然》杂志2日发表的一项研究,科学家用人多能干细胞建立了一个模型,可用来研究人类胚胎植入子宫的过程。人胚状体(blastoid)是模拟早期人类胚胎的结构,在研究中能准确再现人类胚胎早期发育的关键阶段,包括黏附在体外子宫细胞上。该模型或有助于推进我们对人类发育早期阶段的认识,以及开发不孕不
猕猴早期胚胎发育研究获进展
日前,中科院昆明动物所郑萍课题组与中科院马普计算所韩敬东课题组合作,共同完成了题为Transcriptome analyses of rhesus monkey pre-implantation embryos reveal a reduced capacity for DNA double s
人类胚胎体外发育首次突破10天
来自美国和英国的两个研究小组分别在最近出版的《自然》和《自然—细胞生物学》杂志上发表论文称,他们将人类胚胎体外发育的时间提高到10天以上。这两项研究不仅突破了此前难以超越的7天之限,还将曾经遥不可及的“14天规则”一下拉近到了眼前。问世30余年的人类胚胎研究“14天规则”或因此面临修订。 美国
Cell:“吃我”信号确保胚胎正常发育
美国得克萨斯州大学西南医学中心的研究人员发现,一种叫做自我吞噬作用的同类相残过程能刺激奄奄一息的胚胎干细胞发出“吃我”和“来我这”的信号,以使它们死后的尸体能够被及时清理掉。这些新发现为深入、彻底了解正常的哺乳动物发育铺平了道路。 自我吞噬(autophagy)是细胞吞噬自己不想要或受损的部分的
研究揭示人胚胎发育转录组
原始态(Naïve state)多能性相关研究是近年来干细胞及重编程领域的研究热点和难点,与传统的primed状态相比,Naïve态捕获了体内植入前胚胎发育的阶段,具有更强的可塑性,在早期胚胎发育研究及未来临床应用中具有更广阔的前景。在近10年的研究中,科学家们取得了一系列重要进展,已建立了较为
动物“纹身”进化机制揭开
法国国家科学研究中心近日消息,法国艾克斯-马赛大学发育生物学家提出了新的遗传模型,解释了动物多样的彩色“纹身”在物种进化过程中是如何形成和变化的。研究人员针对果蝇翅膀上的多样黑色斑点,通过追踪果蝇基因的历史变化,获得了控制其翅膀黑斑的遗传模型,该模型可从基因水平解释动物“纹身”的形成机制。相关研
光感知促进脑发育的神经机制,这个通路起到关键作用
中国科学技术大学生命科学与医学部薛天教授、鲍进特任研究员团队在探索光感知促进脑发育的神经机制方面取得突破性进展。相关研究成果以“Melanopsin retinal ganglion cells mediate light-promoted brain development”为题发表在国际著名期刊
睡眠对大脑发育非常关键
华盛顿州立大学的一项最新研究表明,在REM睡眠(快动眼睡眠)中大脑将白天的经历积极转化为长期记忆和相关能力。这项发表在Science Advances杂志上的研究,再次强调了儿童的睡眠需求,质疑了一些影响REM睡眠的药物(比如抗抑郁药)。 巩固记忆 Marcos Frank教授指出,动物幼年
研究揭示肝脏发育关键因子
记者日前从西南大学获悉,该校生命科学学院罗凌飞团队证实,EpCAM(上皮细胞黏附分子)作为一种内胚层特异性的Wnt去阻抑子,决定了肝脏发育的组织细胞特异性,促使了肝脏发育。相关成果被生物医学顶级杂志《发育细胞》(Developmental Cells)作为每期亮点刊登。 据介绍,内胚层
可解释人类进化的关键基因现身
据物理学家组织网27日报道,加拿大研究人员发现,以前被认为在不同生物体中具有相似作用的20多种基因,实际上对人类有独特作用,这些基因属于C2H2锌指转录因子,该发现有助于解释人类是如何存在以及进化的。 这些基因编码名为“转录因子”(TF,控制基因活性)的蛋白质。TF识别名为“基序”(motif
科学家揭示大脑进化关键线索
日本冲绳科学技术研究所(OIST)与德国马克斯·普朗克进化人类学研究所团队在最新一期《美国国家科学院院刊》发表的研究揭示,50万年前现代人类大脑中基因发生的两个重要变化,重塑了人类的行为模式与认知能力,成为人类进化成功的关键。新发现不仅为人类学研究开辟了新方向,也为探索行为与认知的生物学基础提供了重
首次发现人类外周神经系统发育的关键分子机制
近日,来自Geisinger's Sigfried and Janet Weis研究中心的研究者通过研究发现了人类外周神经系统发育的分子机制,相关研究刊登于国际杂志Nature Communications上,研究结果或为那些遭受遗传性神经病的患者提供帮助和治疗希望。 在文中,研究
我国科学家揭开萤火虫成虫发光器发育的关键机制
华中农业大学植物科学技术学院付新华教授团队揭开了萤火虫成虫发光器发育的关键机制,为发光昆虫的发光及闪光控制研究提供了新的思路。相关论文近日发表在国际学术期刊《自然·通讯》上。付新华介绍,萤火虫发光是一种生物化学反应,由其腹部特有的发光器发出。萤火虫的发光器分为幼虫形态和成虫形态。其中,萤火虫幼虫具有
我国科学家揭开萤火虫成虫发光器发育的关键机制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518612.shtm
我国科学家首次绘制脊索动物完整单细胞转录谱系
解析细胞命运决定过程的转录动态是发育生物学的核心问题之一,对了解发育基本规律以及干细胞分化的转化起到关键性的作用。近年来,随着单细胞基因组学的兴起,解决了细胞种类的多样性和发育过程的不确定性带来的难题,使得理解胚胎发育细胞谱系变成可能,为研究细胞命运决定提供了技术基础。 近期,昆明理工大学陈凯
我国科学家首次绘制脊索动物完整单细胞转录谱系
解析细胞命运决定过程的转录动态是发育生物学的核心问题之一,对了解发育基本规律以及干细胞分化的转化起到关键性的作用。近年来,随着单细胞基因组学的兴起,解决了细胞种类的多样性和发育过程的不确定性带来的难题,使得理解胚胎发育细胞谱系变成可能,为研究细胞命运决定提供了技术基础。 近期,昆明理工大学陈凯
深度学习模型成功识别胚胎发育过程
英国普利茅斯大学牵头的研究表明,一种新的深度学习人工智能(AI)模型可通过视频,识别出胚胎发育过程中发生的事件及其发生时间。29日发表在《实验生物学杂志》上的论文,重点介绍了这种名为“Dev-ResNet”的模型,它能识别出动物胚胎中何时发育出了关键功能,包括其心脏功能、孵化、爬行,甚至死亡。
“赛博胚胎”绘制大脑发育中神经活动
美国哈佛大学领导的研究团队设计并测试了一种称为“赛博胚胎”的柔性电极神经信号记录平台。这是一种专为发育中的大脑“量身打造”的生物电子平台,可通过胚胎发育实现全脑探针植入。其有望揭示胚胎是如何随发育逐步建立起神经环路的,以及神经环路与复杂行为之间的关联。该成果在神经科学领域具有里程碑意义,相关研究作为
深度学习模型成功识别胚胎发育过程
英国普利茅斯大学牵头的研究表明,一种新的深度学习人工智能(AI)模型可通过视频,识别出胚胎发育过程中发生的事件及其发生时间。29日发表在《实验生物学杂志》上的论文,重点介绍了这种名为“Dev-ResNet”的模型,它能识别出动物胚胎中何时发育出了关键功能,包括其心脏功能、孵化、爬行,甚至死亡。普利茅
CRISPR技术可研究人类早期胚胎发育
英国《自然》杂志近日发表一篇论文报告称,CRISPR-Cas9基因组编辑技术已被用于研究OCT4基因在人类早期胚胎发育中的作用。该成果为未来相关研究建立起框架,并为认识控制胚胎发育的分子机制提供了新见解。这一原理研究表明,CRISPR-Cas9基因组编辑技术可用于评估基因在人类早期发育阶段所起的
中美学者:解密胚胎发育的软件
最近,在12月3日的开放获取期刊《eLife》发表的一项研究中,来自美国国家生物医学成像和生物工程研究所(NIBIB)和信息技术中心(CIT)、纪念斯隆-凯特林研究所、耶鲁大学、康涅狄格大学健康中心和浙江大学的研究人员,开发出一个新的开放源软件,可以帮助跟踪线虫整个身体的胚胎发育和神经细胞活动。
CRISPR技术可研究人类早期胚胎发育
英国《自然》杂志近日发表一篇论文报告称,CRISPR-Cas9基因组编辑技术已被用于研究OCT4基因在人类早期胚胎发育中的作用。该成果为未来相关研究建立起框架,并为认识控制胚胎发育的分子机制提供了新见解。这一原理研究表明,CRISPR-Cas9基因组编辑技术可用于评估基因在人类早期发育阶段所起的
植物所等在寄生花基因组进化及花发育机制研究中获进展
寄生植物的起源和适应性机制是进化生物学的谜团之一。寄生花(Sapria himalayana)是内寄生植物中的典型代表,也是我国唯一分布的大花草科(Rafflesiaceae)植物。寄生花寄生于崖爬藤属(Tetrastigma)植物的根或茎中,在营养生长阶段以菌丝状的形态穿插在寄主植物的细胞间隙。当
着床前小鼠胚胎线粒体功能障碍胚胎与胎盘发育的影响
实验概要本研究利用线粒体功能高度被抑制的体外胚胎模型,直接研究线粒体功能损伤对着床前后胚胎以及胎盘发育的影响。实验步骤1. 胚胎培养基用含4mg/ml BSA的MOPS-G1工作液收集受精卵。胚胎培养液分对照组培养液与试验组培养液(G1.2/G2.2,注:G1.2为对照组培养液;G2.2为试验组
大脑发育关键基因之谜解开
英国巴斯大学研究人员近日在《公共科学图书馆·遗传学》发表论文称,他们揭开了长链非编码RNA(lncRNA)子集基因与邻近基因相互作用的机制,这一机制可调节必需的神经细胞发育及功能。 lncRNA基因与其他基因不同,它不编码生命的基石蛋白质。但lncRNA在人类基因组中普遍存在,估计数量在180